[实用新型]震波检测前置非线性放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子电路领域，涉及一种震波检测前置非线性放大器。

背景技术

地震勘探中的地震仪，原前端采集系统采用采样／保持电路+瞬时浮点放大器(FPA)+14位逐次比较式A／D转换，由于采样／保持电路的平顶处理过程是为了配合FPA来实现A／D转换的范围扩展，但其严重抑制了高频地震反射信号，现大多改进为∑-△技术来完成A／D转换。目前使用∑-△ A／D转换器的系统中，其前端前置放大器，在信号调理上多为线性放大器。

线性放大电路由于自身特点，不时和对地震信号进行时间衰减性分析， 特别是线性放大器动态范围狭窄，小信号分辨能力弱，不能充分发挥∑-△ A／D转换器优点，实际应用效果差。

实用新型内容

为克服现有震波检测电路动态范围狭窄，小信号分辨能力弱，不能充分发挥∑-△ A／D转换器优点，实际应用效果差的技术缺陷，本实用新型公开了一种震波检测前置非线性放大器。

本实用新型所述震波检测前置非线性放大器，包括运算放大器，所述运算放大器输出端和反向输入端之间有反馈电阻，所述反馈电阻两端并联有第一调理支路和第二调理支路，信号输入端连接运算放大器反向输入端，所述运算放大器正向输入端接地；

所述第一调理支路由第一二极管和第一调理电阻串联组成，所述第一二极管的正向端连接运算放大器反向输入端，反向端连接第一调理电阻；

所述第二调理支路由第二二极管和第二调理电阻串联组成，所述第二二极管的反向端连接运算放大器反向输入端，正向端连接第二调理电阻；

还包括一对极性相反，绝对值相同的可调正负电压源，所述可调正电压源连接第一调理电阻，可调负电压源连接第二调理电阻。 

优选的，所述正电压源通过第一限流电阻连接第一调理电阻。

优选的，所述负电压源通过第二限流电阻连接第一调理电阻。

优选的，所述第一二极管和/或第二二极管为IN4148。

优选的，所述运算放大器为AD824。

优选的，所述信号输入端和运算放大器反向输入端之间连接有保护电阻

采用本实用新型所述的震波检测前置非线性放大器，对配合∑-△ A／D转换器的前置放大器改为非线性放大电路，拓展了放大器的动态范围，提高放大器小信号增益，提高了∑-△A／D转换器的性能。

附图说明

图1为本实用新型所述一种震波检测前置非线性放大器的一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实用新型所述的震波检测前置非线性放大器，包括运算放大器，所述运算放大器输出端和反向输入端之间有反馈电阻R9，所述反馈电阻两端并联有第一调理支路和第二调理支路，信号输入端连接运算放大器反向输入端，所述运算放大器正向输入端接地；所述第一调理支路由第一二极管D1和第一调理电阻R10串联组成，所述第一二极管的正向端连接运算放大器反向输入端，反向端连接第一调理电阻；所述第二调理支路由第二二极管D2和第二调理电阻R12串联组成，所述第二二极管的反向端连接运算放大器反向输入端，正向端连接第二调理电阻；还包括一对极性相反，绝对值相同的可调正负电压源，所述可调正电压源+EX 连接第一调理电阻，可调负电压源-EX连接第二调理电阻。 

比较器将输入端输入的信号放大后，正常路径应该由输出端输出反馈放大后的信号，反馈电阻R9建立反馈环路，但在本实用新型中，由于增加了两个调理支路，因此需要分情况考虑。

 (1)当输入信号Ui满足：Ui<| （EX+1.2）/AV|时，U0<| EX+1.2|，D1，D2均不导通，AV为运算放大器的放大倍数， 这时本实用新型所述震波检测前置非线性放大器的放大倍数为：Av1=-16。

 (2)当输入信号Ui满足Ui>| （EX+1.2）/AV|：时，U0>|EX+1.2|，D1，D2均导通，AV为运算放大器的放大倍数，这时本实用新型所述震波检测前置非线性放大器的放大倍数为：Av2 =-1。

 (3)可调变的EX，可以对Ui设定不同的大小信号放大限幅范围，同时对大信号输入与输出依然保持了线性关系，不会丢失大信号中的有效成分。

优选的，所述正电压源通过第一限流电阻连接第一调理电阻。所述负电压源通过第二限流电阻连接第一调理电阻。防止正负电压源由于故障短路时的大电流，损害正负电压及比较器器件。